環(huán)形智能制造實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
環(huán)形智能制造實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),工業(yè)4.0柔性生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)平臺(tái)總控臺(tái)、MES系統(tǒng)。此布局呈口字直線型安裝，每站之間相互連接固定，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔清爽易實(shí)訓(xùn)觀察，更方便維修。咨詢熱線13122891392 ...
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本文關(guān)鍵詞：環(huán)形智能制造實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
ZRFMS-550環(huán)形智能制造實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
平臺(tái)布置示意圖
1.3、氣電系統(tǒng)需求
1.3.1、氣源
空壓機(jī)主要參數(shù)
1）功率≥750W；
2）壓力≥0.7MPa；
3）排氣量≥60L/Min；
4）容量≥18L；
5）外形尺寸：450×210×450mm，長(zhǎng)、寬、高偏差在±5mm以內(nèi)。
1.3.2、電源
1）輸入電源：?jiǎn)蜗嗳€AC220V ±10% 50Hz，裝置容量：＜5kVA；
2）工作環(huán)境：環(huán)境溫度范圍為-5℃～+40℃ 相對(duì)濕度＜85%（25℃）
1.3.3、液壓系統(tǒng)
液壓泵主要參數(shù)
1）功率≥550W；
2）電機(jī)：220V加電容；
3）工作壓力≥6.3MPa；
4）油箱容量≥7L；
5）高壓流量≥0.27L/Min;低壓流量≥1L/Min。
智能制造實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)（六工站）,智能智造生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)總體方案介紹
2.1、標(biāo)準(zhǔn)工作臺(tái)設(shè)計(jì)模塊化柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)是一種最為典型的系統(tǒng)，適合相關(guān)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行工程實(shí)踐、課程設(shè)計(jì)及初上崗位的工程技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)。本次方案對(duì)柔性線進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，由多個(gè)獨(dú)立的工作站組成，其中各站的工作臺(tái)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)工作臺(tái)由標(biāo)準(zhǔn)工作臺(tái)機(jī)體、標(biāo)準(zhǔn)上層輸送線、標(biāo)準(zhǔn)下層輸送線三部分組成。
說明：
1)標(biāo)準(zhǔn)工作站臺(tái)面采用15MM鋁板；
2)底部焊接機(jī)架采用50X50X3.2方管;
3)抽屜采用三節(jié)導(dǎo)軌，可全部打開，方便實(shí)訓(xùn)時(shí)對(duì)控制柜的學(xué)習(xí);
4)三聯(lián)件和開關(guān)電源安裝采用內(nèi)藏式; 安全不易被碰撞；
5)上部型材門采用磁性開關(guān)檢測(cè)；正常工作開門會(huì)觸發(fā)檢測(cè)開關(guān)，設(shè)備會(huì)報(bào)警；
6)控制板采用網(wǎng)孔式，方便電氣元件的安裝，無需配打開孔。
7)標(biāo)準(zhǔn)工作站包括上層輸送線和下層輸送線。上下輸送線可以對(duì)換安裝；
8)采用福馬輪做地腳，一體式調(diào)節(jié)方便；
9)人機(jī)界面和開關(guān)按鈕設(shè)計(jì)在上部型材門上，方便操作。
2.1.1、標(biāo)準(zhǔn)上層輸送線設(shè)計(jì)
該輸送線用于上層載具的輸送，同時(shí)可內(nèi)置高精度阻擋定位機(jī)構(gòu)、升降換向機(jī)構(gòu)、阻擋緩存機(jī)構(gòu)等，且能夠內(nèi)部自由調(diào)節(jié)安裝位置。此輸送線是通過異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)同步輪，然后帶動(dòng)同步帶實(shí)現(xiàn)移載。
說明：
1)采用90W 異步減速調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，同步帶傳動(dòng)，速比10，速度≦30m/Min；
2)可輸送負(fù)載5KG；
3)定位機(jī)構(gòu)可以在線體內(nèi)部移動(dòng)位置實(shí)現(xiàn)任意調(diào)節(jié)；
4)可以移載寬204mm的載具；
5)采用耐磨帶鋼絲的聚氨酯同步帶輸送；
6)具有等待位功能，當(dāng)上一工位來料太快時(shí)，可以增加一個(gè)阻擋機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)暫時(shí)阻檔；
7)可增加定位機(jī)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)載具定位；
8)采用型材30X30,30X60型材做主體結(jié)構(gòu)；
2.1.2、高精度定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
高精度定位機(jī)構(gòu)作為通用型定位組件，安裝于上層輸送線，每個(gè)單元的上層輸送線都有安裝此定位機(jī)構(gòu)，通過定位機(jī)構(gòu)的定位銷對(duì)載具進(jìn)行精準(zhǔn)定位。被定位的載具會(huì)在上面完成本單元的工序。此機(jī)構(gòu)通過氣缸和直線軸承實(shí)現(xiàn)升降動(dòng)作，通過氣缸和阻擋塊實(shí)現(xiàn)阻擋動(dòng)作，通過定位銷和載具上的襯套實(shí)現(xiàn)定位。阻擋塊上加裝接近開關(guān)，實(shí)現(xiàn)到位感應(yīng)。
說明：
1）定位精度±0.05mm；
2）外形尺寸約為：150mmX210mmX90mm;
3）采用球型和棱形定位銷；保證精度；
4）材料采用6061鋁合金和不銹鋼材質(zhì)；
5)定位銷螺絲固定時(shí)采用雙疊型墊片或加螺絲膠，防止定位銷松動(dòng)；
6)定位機(jī)構(gòu)可在上線體內(nèi)部任意調(diào)節(jié)位置；
2.2、
控制系統(tǒng)采用MITSUBISHI公司的Fx3u系列PLC。
2.2.1、FX3U系列PLC介紹
1） 第三代微型可編程控制器 FX3U三菱PLC
2） 內(nèi)置高達(dá)64K大容量的RAM存儲(chǔ)器
3）內(nèi)置業(yè)界最高水平的高速處理0.065μS/基本指令
4）控制規(guī)模:16~384(包括CC-LINK I/O)點(diǎn)
5）內(nèi)置獨(dú)立3軸100kHz定位功能(晶體管輸出型)
6）基本單元左側(cè)均可以連接功能強(qiáng)大簡(jiǎn)便易用的適配器
2.2.2、Fx3u系列PLC主要特點(diǎn)
1）最大384點(diǎn)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)
可編程控制器上直接接線的輸入輸出(最大256點(diǎn))和網(wǎng)絡(luò)(CC-Link)上的遠(yuǎn)程I/O(最大256點(diǎn))的合計(jì)點(diǎn)數(shù)可以擴(kuò)展到384點(diǎn)。
2）可以連接的擴(kuò)展單元/模塊
輸入輸出的擴(kuò)展設(shè)備可以連接FX2N 系列的輸入輸出擴(kuò)展單元/模塊。此外，F(xiàn)X0N/FX2N/FX3U系列特殊功能單元/模塊最多可以連接8臺(tái)。
3）程序內(nèi)存
內(nèi)置了64K步的RAM內(nèi)存。此外， 可以通過使用存儲(chǔ)器盒， 將程序內(nèi)存變?yōu)榭扉W存儲(chǔ)器。
4）運(yùn)算指令
除了浮點(diǎn)數(shù)、字符串處理指令以外， 還具備了定坐標(biāo)指令等豐富的指令。
5）內(nèi)置RUN/STOP開關(guān)
可以通過內(nèi)置開關(guān)進(jìn)行RUN/STOP的操作。此外， 也可以從通用的輸入端子或外圍設(shè)備上發(fā)出RUN/STOP的指令。
6）支持RUN中寫入
通過計(jì)算機(jī)用的編程軟件， 可以在可編程控制器RUN時(shí)更改程序。
7）內(nèi)置時(shí)鐘功能
內(nèi)置了時(shí)鐘功能， 可以執(zhí)行時(shí)間的控制。
8）支持程序的遠(yuǎn)程調(diào)試
如果使用編程軟件(GX Developer)， 可以通過連接在RS-232C功能擴(kuò)展板， 以及RS-232C通信特殊適配器上的調(diào)制解調(diào)器， 執(zhí)行遠(yuǎn)距離的程序傳送以及可編程控制器的運(yùn)行監(jiān)控
2.3、人機(jī)界面
每個(gè)PLC，都配有一臺(tái)臺(tái)灣威綸通觸摸屏，作為一機(jī)界面HMI。方便對(duì)本工作站狀態(tài)的實(shí)時(shí)查看與控制。
單元介紹與節(jié)拍
3.1、上料單元3.1.1、單元機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
上料單元主要包括標(biāo)準(zhǔn)工作臺(tái)、底座料盤、底座工件、法蘭料盤、法蘭工件、6關(guān)節(jié)、機(jī)械整形組件、真空吸盤工裝組件等其他機(jī)構(gòu)，主要實(shí)現(xiàn)底座工件整形，上料。
3.1.2、單元功能介紹
本單元是整個(gè)裝配柔性線的起點(diǎn)，主要功能是機(jī)器人從料盤取料，取出工件底座，放入到被定位的載具治具上。上料單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由六關(guān)節(jié)機(jī)器人、機(jī)械整形機(jī)構(gòu)、高精度阻擋定位機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)夾具、同步帶流水線等構(gòu)成。檢測(cè)裝置包括：負(fù)壓、接近開關(guān)、光電漫反射、磁性開關(guān)。
主要技術(shù)說明：
1）六關(guān)節(jié)機(jī)器人
以便于線體的升級(jí)和機(jī)器人的應(yīng)用升級(jí)，選用了本公司生產(chǎn)的機(jī)器人。機(jī)器人的特點(diǎn)：采用自主研發(fā)的運(yùn)動(dòng)控制器，集成各種生產(chǎn)工藝包，特別是集成了視覺功能，使機(jī)器人在帶視覺的應(yīng)用特別方便。 根據(jù)本項(xiàng)目的需求，選用了6Kg級(jí)的智能視覺機(jī)器人。
主要參數(shù)如下：
機(jī)器人不僅支持在線示教與在線編程，還支持本地通過U盤Copy程序或通過MES系統(tǒng)下載程序。
2）機(jī)器人工裝設(shè)計(jì)
通過氣動(dòng)夾具對(duì)工件進(jìn)行上下料
3）EtherCAT總線
工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT以高性能、靈活、同步和開放等顯著的特點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。保證其研發(fā)的EtherCAT具有良好的兼容性。工業(yè)機(jī)器人就是基于EtherCAT總線系統(tǒng)，能方便的擴(kuò)展EtherCAT外圍設(shè)備。
4）高精度整形
為精確組裝，本工作臺(tái)設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械整型功能。通過機(jī)械整形，精度可達(dá)0.05mm。
3.1.3、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 1、了解上料單元的工作過程；
2、了解料盤缺料檢測(cè)；
3、了解傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理，
4、了解光電傳感器的原理和在此站的作用；
5、了解調(diào)速器對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的原理；
6、了解同步帶輸送線（上層輸送線）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理；
7、了解平皮帶輸送線（下層輸送線）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理；
8、了解真空吸盤的原理；
9、了解載具如何被定位，高精度阻擋定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和工作原理；
10、學(xué)習(xí)PLC編程；
11、了解繼電器、電磁閥等電氣元件的應(yīng)用；
12、了解負(fù)壓傳感器的設(shè)置；
13、了解機(jī)械整形機(jī)構(gòu)的工作原理；
14、學(xué)習(xí)6關(guān)節(jié)機(jī)器人基本編程；
15、學(xué)習(xí)6關(guān)節(jié)機(jī)器人的示教上料操作；
16、學(xué)習(xí)6關(guān)節(jié)機(jī)器人通過拖動(dòng)示教上料操作；
17、PLC與機(jī)器人通訊原理；
3.1.4、人機(jī)界面
3.2、鎖螺絲單元
3.2.1、單元機(jī)構(gòu)定義
鎖螺絲單元主要包括標(biāo)準(zhǔn)工作臺(tái)、線軌直角機(jī)器人、開放式螺絲振動(dòng)盤、真空吸嘴工裝組件、電批組件等結(jié)構(gòu)。主要實(shí)現(xiàn)在工件上自動(dòng)鎖螺絲。
3.2.2、單元功能介紹
本單元是線軌直角機(jī)器人吸取螺絲自動(dòng)放到被定位的工件上，并擰緊。開方式螺絲振動(dòng)盤的功能是對(duì)螺絲工件進(jìn)行連續(xù)的排列出料。該單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由三軸線軌直角機(jī)器人、開放式螺絲振動(dòng)盤、高精度定位機(jī)構(gòu)、帶真空吸嘴的數(shù)控電批、上下層流水線等構(gòu)成。檢測(cè)裝置包括：負(fù)壓傳感器、接近開關(guān)、光電漫反射傳感器、磁性開關(guān)、、光纖傳感器、原點(diǎn)開關(guān)，扭矩傳感器。
鎖螺絲是實(shí)際工業(yè)具最基本的應(yīng)用，為了兼容工具的真實(shí)性與實(shí)訓(xùn)的方便性，用銷替代螺絲，用真空吸盤替代數(shù)控電批。在頻繁實(shí)訓(xùn)時(shí)，可以降低工件盒的損耗。
主要技術(shù)說明：
1）線軌直角機(jī)器人
絲桿線軌設(shè)計(jì)的直角機(jī)器人驅(qū)動(dòng)采用步進(jìn)電機(jī)，精度可達(dá)0.03mm; 絲桿直徑16mm，導(dǎo)程10mm；X、Y軸采用雙線軌雙滑塊，X、Y行程400mm；Z軸行程200mm。
3.2.3、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 1）了解鎖螺絲單元的工作過程；
2）了解傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理；
3）了解光電傳感器的原理和在此站的作用；
4）了解繼電器、電磁閥的使用方法；
5）了解調(diào)速器對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的原理；
6）學(xué)習(xí)用PLC控制編程；
7）了解同步帶輸送線（上層輸送線）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理；
8）了解平皮帶輸送線（下層輸送線）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理；
9）了解真空吸盤的原理及應(yīng)用；
10）了解載具如何被定位，高精度阻擋定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和工作原理；
11）學(xué)習(xí)線軌直角機(jī)器人基本編程；
12）學(xué)習(xí)線軌直角機(jī)器人的結(jié)構(gòu)原理及運(yùn)用；
13）了解步進(jìn)電機(jī)的原理；
14）學(xué)習(xí)電批的運(yùn)用；
15）了解光纖放大器的作用與原理；
16）了解振動(dòng)盤出料原理；
3.2.4、人機(jī)界面
3.3、視覺檢測(cè)單元
3.3.1、單元機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
視覺檢測(cè)單元主要包括標(biāo)準(zhǔn)機(jī)臺(tái)、視覺檢測(cè)、紅外掃描槍組件等機(jī)構(gòu)。主要實(shí)現(xiàn)對(duì)組裝好的工件進(jìn)行檢測(cè)和數(shù)據(jù)讀取。
3.3.2、單元功能介紹
當(dāng)載具到達(dá)本工位時(shí)，開啟檢測(cè)功能。包括檢測(cè)法蘭的尺寸是否合格，是否少螺絲（標(biāo)準(zhǔn)為4顆），以及法蘭是否是金屬材料。該單元的部件主要由金屬傳感器、工業(yè)相機(jī)、環(huán)形光源、紅外掃描槍、高精度定位機(jī)構(gòu)、上下層流水線等構(gòu)成。檢測(cè)裝置包括：工業(yè)相機(jī)、接近開關(guān)、光電漫反射傳感器、磁性開關(guān)。
主要技術(shù)說明:
1)法蘭視覺檢測(cè)
視覺系統(tǒng)由視覺主機(jī)，工業(yè)相機(jī)，鏡頭，光源組成。視覺主機(jī)通過千兆網(wǎng)口接入多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口的工業(yè)相機(jī)。視覺主機(jī)通過Modbusu接入PLC設(shè)備，當(dāng)被檢測(cè)物件到達(dá)時(shí)，PLC觸發(fā)視覺系統(tǒng)采樣圖像，并進(jìn)行圖像處理、信號(hào)識(shí)別等先進(jìn)技術(shù)。并對(duì)法蘭尺寸參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，并依據(jù)判別結(jié)果返回到上位機(jī)。視覺系統(tǒng)的尺寸測(cè)量，配合合適的鏡頭，能達(dá)到 um 級(jí)的測(cè)量精度。
本案的配置如下：
視覺主機(jī)：10寸屏一體機(jī)
工業(yè)相機(jī)：大華A5501MG20，用500W像素，分辨率2590*2048；
相機(jī)鏡頭：16mm焦距鏡頭。工作距離：200mm；
2）法蘭缺螺絲檢測(cè)
利用視覺系統(tǒng)，在完成法蘭尺寸檢測(cè)后，進(jìn)一步檢測(cè)4個(gè)螺絲是否安裝到位。在視覺成象中，有螺絲與缺螺絲的圖象差別明顯，可方便檢測(cè)錯(cuò)是否漏打螺絲。
距離測(cè)量
檢測(cè)原理：測(cè)量?jī)蓷l線段距離，檢測(cè)工件是否合格；
測(cè)量是否漏安裝
2）金屬檢測(cè)
本工位帶的電容式傳感器，用于檢測(cè)法蘭蓋是否為金屬。通過HMI，可以檢測(cè)金屬是良品，還是非金屬是良品，或者二者都為良品。
3.3.3、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 1）了解視覺檢測(cè)單元的工作過程 ；
2）了解傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理，光電傳感器功能和在此站的作用以及繼電器的使用方法；
3）了解調(diào)速器對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制的原理 ；
5）學(xué)習(xí)用PLC控制編程；
6）了解同步帶輸送線（上層輸送線）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理；
7）了解平皮帶輸送線（下層輸送線）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理；
8）了解工業(yè)視覺的工作原理及應(yīng)用，學(xué)習(xí)視覺主機(jī)的操作；
9）了解載具如何被定位，高精度阻擋定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和工作原理；
10）了解光電傳感器的工作原理及運(yùn)用；
11）學(xué)習(xí)掃描槍的功能，了解與上位機(jī)通訊功能，把掃描的ID，與檢測(cè)的結(jié)果上傳到上位機(jī)；
12）了解金屬檢測(cè)原理；
13）學(xué)習(xí)PLC的檢測(cè)結(jié)果與MES系統(tǒng)通訊；
3.3.4、人機(jī)界面
3.4.液壓?jiǎn)卧?br /> 3.4.1、單元機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
液壓?jiǎn)卧饕?biāo)準(zhǔn)機(jī)臺(tái)、液壓組件、貼標(biāo)簽機(jī)等機(jī)構(gòu)，主要實(shí)現(xiàn)載具自動(dòng)貼標(biāo)簽。
3.4.2、單元功能介紹
貼標(biāo)簽機(jī)安裝在液壓結(jié)構(gòu)上。當(dāng)傳感器檢測(cè)到工件到達(dá)到本工位時(shí)，控制系統(tǒng)觸發(fā)液壓機(jī)構(gòu)蓋章。
該單元主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)由油缸、氣缸等構(gòu)成，檢測(cè)裝置包括磁性開關(guān)、光電傳感器、油壓檢測(cè)。
3.4.3、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 1）了解液壓元件的工作原理及其應(yīng)用；
2）了解液壓技術(shù)的基本物理知識(shí)；
3）了解液壓系統(tǒng)控制回路的設(shè)計(jì)；
4）學(xué)習(xí)系統(tǒng)的安裝調(diào)試、故障診斷及排除；
5）了解油閥以及其他油路元器件的基本知識(shí)；
6）編寫繪制該站原理圖
7）用PLC控制該站全過程操作并編寫程序
8）了解連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
液壓系統(tǒng)主要包括動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件、液壓油
3.4.4、人機(jī)界面
3.5分揀單元
3.5.1、單元機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
分檢單元主要包括標(biāo)準(zhǔn)機(jī)臺(tái)、氣動(dòng)直角機(jī)器人、廢料盒、紅外掃描槍、真空吸盤組件等機(jī)構(gòu)。主要實(shí)現(xiàn)對(duì)安裝好的工件進(jìn)行分檢，合格的通過，不合格的挑出。
3.5.2、單元功能介紹
分揀單元執(zhí)行機(jī)構(gòu)由XZ軸氣缸，夾爪氣缸等構(gòu)成。檢測(cè)裝置包括：RFID、工業(yè)相機(jī)、接近開關(guān)、光電漫反射傳感器、磁性開關(guān)。該站主要功能是：對(duì)待分檢的工件進(jìn)行掃描，讀到產(chǎn)品的ID號(hào)。用產(chǎn)品的ID號(hào)，向MES請(qǐng)求該產(chǎn)品在檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果。合格產(chǎn)品進(jìn)入下一站即升降梯立體倉庫單元，不合格產(chǎn)品則抓取并丟入廢料盒。
主要技術(shù)說明
1）氣動(dòng)直角機(jī)器人
該氣動(dòng)直角機(jī)器人把不合格品從流水線放置到廢料盒。X軸氣動(dòng)有效行程700mm；Z軸氣動(dòng)有效行程400mm;氣壓≥0.6MPa。
2)機(jī)器人工裝
夾爪最大寬度60mm
3.5.3、實(shí)訓(xùn)目的
1）了解分檢單元?jiǎng)幼鳎?br /> 2）了解氣動(dòng)機(jī)械手的氣動(dòng)原理；
3）了解無桿氣缸的原理；
4）了解氣動(dòng)直角機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
5）了解異步電機(jī)的工作原理和實(shí)際應(yīng)用；
6）了解磁性開關(guān)和光電開關(guān)的實(shí)際應(yīng)用；
7）了解電機(jī)調(diào)速器的控制方式；
8）了解電磁閥、繼電器的工作原理和應(yīng)用；
9）了解紅外掃描槍的應(yīng)用；
10）學(xué)習(xí)掃描槍的功能，了解與上位機(jī)通訊功能，把掃描的ID，與檢測(cè)的結(jié)果上傳到上位機(jī)；
11）學(xué)習(xí)編寫繪制該站氣路圖；
12）用PLC控制該站全過程操作并編寫程序；
13）了解該站與廢品單元、倉庫單元的通訊和編程；
3.5.4、人機(jī)界面
3.6、電梯式立體倉庫單元
3.6.1、單元機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
電梯式立體倉庫單元由標(biāo)準(zhǔn)工作臺(tái)、電梯式立體倉庫構(gòu)成，主要實(shí)現(xiàn)工件自動(dòng)入庫及在線顯示倉庫信息。
3.6.2、單元功能介紹
升降梯立體倉庫單元執(zhí)行機(jī)構(gòu)由氣缸、步進(jìn)電機(jī)等構(gòu)成。檢測(cè)裝置包括：RFID、接近開關(guān)、光電漫反射傳感器、磁性開關(guān)，該站的主要功能是：根據(jù)檢測(cè)單元的法蘭是不為金屬的檢測(cè)結(jié)果，對(duì)工件進(jìn)行分類，將金屬法蘭和尼龍法蘭分別放入不同的倉庫。該單元的部件主要由高精度定位機(jī)構(gòu)、上下層流水線等構(gòu)成。
主要技術(shù)說明
1）立體倉庫設(shè)計(jì)
支持4×4的16格庫位；總寬900~1000mm、負(fù)載12Kg。每個(gè)庫位都有傳感器，能檢測(cè)是否有料，可在線知道庫位狀態(tài)，是否空閑。工作原理：X軸是線軌模組，Y軸是氣動(dòng)無桿缸，Z軸是鏈條式升降模組，工件夾取采用氣動(dòng)手指，旋轉(zhuǎn)采用擺動(dòng)氣缸。通過XZ的聯(lián)動(dòng)，氣動(dòng)手指到達(dá)對(duì)應(yīng)的庫位，通過Y軸的移動(dòng)和擺動(dòng)氣缸以及氣動(dòng)手指實(shí)現(xiàn)工件的進(jìn)出倉。
2）立體倉庫管理軟件
在MES系統(tǒng)里，本工位的PLC與MES系統(tǒng)配合，實(shí)現(xiàn)立體倉庫管理，具有以下功能：
1、倉庫管理，定義存儲(chǔ)區(qū)和倉位。用以下存儲(chǔ)類型來表示實(shí)際的倉庫結(jié)構(gòu):
收貨區(qū)，發(fā)貨區(qū)，不良區(qū)，退貨區(qū)等不同的區(qū)；
2、從MES軟件平臺(tái)獲取立體倉庫執(zhí)行命令，并下達(dá)給立體倉庫PLC，執(zhí)行原料入庫、成品出庫、移庫、原料出料、成品回庫等動(dòng)作。實(shí)時(shí)采集立體倉庫執(zhí)行過程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，包括立庫狀態(tài)、已抓取信號(hào)、已放料信號(hào)、原料入庫請(qǐng)求、成品回庫請(qǐng)求以及各種報(bào)警信號(hào)等。
3、實(shí)時(shí)顯示立體倉庫倉位庫存，實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前執(zhí)行任務(wù)及排隊(duì)任務(wù)，出入庫記錄，報(bào)警記錄等。
4、在HMI與看板上。顯示立體倉庫動(dòng)態(tài)庫存，作業(yè)狀態(tài)信息顯示，可實(shí)時(shí)顯示立體倉庫的庫存與作業(yè)信息;主要顯示信息：當(dāng)前任務(wù)單信息，庫位信息，物料名稱、物料編碼、出入庫倉位等。
3.6.3、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 1）了解氣動(dòng)機(jī)械手的氣動(dòng)原理及應(yīng)用；
2）了解無桿氣缸的原理及應(yīng)用；
3）了解擺動(dòng)氣缸的功能及應(yīng)用；
4）了解真空皮碗的工作原理和功能；
5）學(xué)習(xí)編寫繪制該站氣路圖；
6）用PLC控制該站全過程操作并編寫程序；
7）了解改站與廢品單元、倉庫單元的通訊和編程；
8）立體倉庫操作原理；
10）學(xué)習(xí)鏈條式升降的工作原理；
11）學(xué)習(xí)立體倉庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
12）了解步進(jìn)電機(jī)的原理和編程應(yīng)用；
13）了解光電傳感器、磁性開關(guān)、原點(diǎn)開關(guān)的工作原理和實(shí)際應(yīng)用；
14）學(xué)習(xí)查看庫位信息；
15）了解電磁閥、繼電器的工作原理及應(yīng)用；
3.6.4、人機(jī)界面
3.7 轉(zhuǎn)角換向單元
3.7.1、單元機(jī)構(gòu)定義
轉(zhuǎn)角換向單元主要包括2個(gè)內(nèi)置換向組件的輸送線（和上層輸送線一樣）和2個(gè)線體換向組件。
主要技術(shù)說明
1）轉(zhuǎn)角換向機(jī)體采用50X50X3.2的方管焊接。
2）可內(nèi)置換向組件的輸送線（和上層輸送線一樣），技術(shù)參數(shù)和上層輸送線一致。
3）線體換向組件采用25W異步電機(jī)，速比10，可調(diào)速，速度≦30M/min;采用耐磨帶鋼絲的傳輸帶輸送。
3.7.2、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 1）了解本單元?jiǎng)幼鳎?br /> 2）了解氣缸的原理及應(yīng)用；
3）了解傳輸線結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)原理
4）了解換向組件的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作；
5）學(xué)習(xí)異步電機(jī)控制方式；
6）學(xué)習(xí)電磁閥、繼電器的應(yīng)用；
6）學(xué)習(xí)本單元PLC控制編程；
7）用PLC控制該站全過程操作并編寫程序；
8）學(xué)習(xí)光電傳感器、磁性開關(guān)、接近開關(guān)的應(yīng)用；
四、數(shù)字化信息總控系統(tǒng)
數(shù)字化信息主控系統(tǒng)，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的信息收集、匯總、通訊、監(jiān)控等方面工作，由管理員負(fù)責(zé)操作管理，它帶電源總控、MES軟件系統(tǒng)、生產(chǎn)電子看板、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，產(chǎn)線處的有數(shù)據(jù)均可從總控制臺(tái)收集獲取。數(shù)字化信息監(jiān)控系統(tǒng)由以下組成：
| 序號(hào) | 物料名稱 | 主要技術(shù)參數(shù) | 數(shù)量 |
| 1 | 主控臺(tái) | 2位組合，琴臺(tái)式操作臺(tái) | 1套 |
| 2 | MES系統(tǒng)服務(wù)器 | Dell服務(wù)器 | 1套 |
| 3 | 無線路由器 | 300M無線路由器，2.4G/5G 雙頻段 | 1套 |
| 4 | 生產(chǎn)電子看板 | 42寸高清顯示器，分辨率:1920x1080 | 1套 |
| 5 | 單元攝像頭 | 紅外線、低照度網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī) | 7只 |
| 6 | 硬盤錄像機(jī) | 8路1TB硬盤錄像機(jī) | 1只 |
4.1、主控系統(tǒng)操作臺(tái)
琴臺(tái)式操作臺(tái)，高密度木質(zhì)桌面、后部電氣安裝柜、采用前后開門方式設(shè)計(jì)，2位組合式，第1柜為電源總控柜與視頻監(jiān)控系統(tǒng)、第2柜為MES系統(tǒng)服務(wù)器與MES系統(tǒng)顯示器。
4.2、生產(chǎn)電子看板
生產(chǎn)電子看板，采用42寸大顯示屏，通過立式支架。顯示4部分內(nèi)容：生產(chǎn)任務(wù)看板、工位狀態(tài)看板、質(zhì)量看板。如下
4.3、單元攝像頭
在每個(gè)單元上增加攝像裝置，可以遠(yuǎn)程實(shí)施監(jiān)控到單元運(yùn)行等實(shí)時(shí)狀態(tài)，視頻錄像機(jī)實(shí)時(shí)對(duì)單元運(yùn)行視頻進(jìn)行錄制存貯，形成在線教材或視頻教材內(nèi)容；老師或管理人員可以遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)到實(shí)時(shí)加工狀態(tài)，并且可以實(shí)時(shí)指導(dǎo)學(xué)生教學(xué)。
?主要技術(shù)說明
1.產(chǎn)品類型：網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)
2.產(chǎn)品功能：紅外線、低照度
3.有效像素：1305水平x1049垂直
4.鏡頭參數(shù)：3.6mm
5.最低照度：0.1Lux@(F1.2，AGC ON)，0Lux with IR
6.水平清晰度：950TVL
7.電子快門：1/25秒至1/15,000秒
8.視頻輸出：1Vp-p Composite Output（75Ω/BNC）
9.產(chǎn)品電源：DC 12V±10%
10.電源功率：7W MAX
11.紅外照射距離：50-80米
4.4、硬盤錄像機(jī)
本網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)是集圖像處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)、智能化技術(shù)和結(jié)構(gòu)技術(shù)等于一體的監(jiān)控存儲(chǔ)設(shè)備，支持主流品牌網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的接入，可廣泛用于家庭、超市、酒店、商鋪等監(jiān)控領(lǐng)域。
?主要技術(shù)參數(shù)
1.視頻輸入:16路BNC
2.視頻輸出:VGA輸出
4.視頻幀率:PAL：25Fps，NTSC：30Fps
6.存儲(chǔ):SATA接口
7.硬盤個(gè)數(shù):2個(gè)(最大支持2T)
11.網(wǎng)絡(luò)管理:以太網(wǎng)10M/100M自適應(yīng)
12.工作溫度:-10℃～+55℃
13.工作濕度:10%～90%
14.電源: DC12V
監(jiān)控畫面通過一個(gè)，接在網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)接22寸顯示器，可多畫面顯示監(jiān)控畫面。顯示器嵌入在1號(hào)控制臺(tái)里。
MES管理系統(tǒng)
5.1、MES系統(tǒng)概述MES系統(tǒng)（制造執(zhí)行系統(tǒng)）是數(shù)字化柔性加工制造的核心組成部分，與生產(chǎn)線系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、工控系統(tǒng)等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互。能充分體現(xiàn)工業(yè)4.0 CPS系統(tǒng)核心價(jià)值，展示智能制造網(wǎng)絡(luò)化、信息化和智能化的核心軟件。同時(shí)該軟件與生產(chǎn)線、數(shù)字化看板系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、一體化智能管控系統(tǒng)無縫對(duì)接，充分體現(xiàn)系統(tǒng)的完整性。系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，可通過電腦、平板電腦、手機(jī)等終端隨時(shí)隨地遠(yuǎn)程登錄系統(tǒng)；提供豐富的二次開發(fā)接口和個(gè)性化訂制服務(wù)。
5.2、MES系統(tǒng)構(gòu)架
5.2.2、MES系統(tǒng)模塊圖
MES帶有很強(qiáng)的行業(yè)特性，每行業(yè)應(yīng)用差別大。本方案是以生產(chǎn)組裝，測(cè)試，倉儲(chǔ)為主的生產(chǎn)流程。結(jié)合柔性生產(chǎn)線功能，MES系統(tǒng)如下：
5.2.3、MES業(yè)務(wù)流程
本方案部署的MES系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)從APP下單，到生產(chǎn)計(jì)劃，資源調(diào)配，生產(chǎn)組裝，產(chǎn)品檢測(cè)，成品入庫。完成整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。
5.3、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控
MES最大的價(jià)值就是數(shù)據(jù)和信息的轉(zhuǎn)換。如果把MES比喻為人，那么生產(chǎn)數(shù)據(jù)就相當(dāng)于人的血液系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集和通訊功能保證了信息集成化的實(shí)施。MES不單是面向生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的系統(tǒng)，而是作為上、下兩個(gè)層次之間雙方信息的傳遞系統(tǒng)，連結(jié)現(xiàn)場(chǎng)層和經(jīng)營層，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫傳輸基本信息系統(tǒng)的理論數(shù)據(jù)和工廠的實(shí)際數(shù)據(jù)，并提供企業(yè)計(jì)劃系統(tǒng)與過程控制系統(tǒng)之間的通信功能，是應(yīng)用于企業(yè)的重要信息系統(tǒng)。離開生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集，生產(chǎn)管理部門不能及時(shí)、準(zhǔn)確地得到工件生產(chǎn)數(shù)量；不能準(zhǔn)確分析設(shè)備利用率等瓶頸問題；無法準(zhǔn)確、科學(xué)地制定生產(chǎn)計(jì)劃；無法實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理協(xié)同?？梢?，只有有效地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集，才能使得MES系統(tǒng)從根本上解決車間管理中計(jì)劃跟蹤遲滯、設(shè)備利用率低、產(chǎn)品質(zhì)量難以提升等問題。
本系統(tǒng)MES的數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)了PLC數(shù)據(jù)采集與機(jī)器人數(shù)據(jù)采集。PLC通過RS485總線，Modbus協(xié)議與MES服務(wù)器通訊。PLC作為單元主控系統(tǒng)，所有外投，如I/O，掃描槍，視覺相機(jī)等，由PLC入數(shù)據(jù)處理后，再上傳給MES系統(tǒng)。
5.4、工藝設(shè)計(jì)模塊
數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)模塊，可方便導(dǎo)入第三方CAD等設(shè)計(jì)軟件的設(shè)計(jì)文檔和數(shù)據(jù)，自動(dòng)對(duì)接物料清單，工序卡，工藝路徑。生成的工藝路線直接控制生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，生產(chǎn)線自動(dòng)安裝工藝路徑規(guī)劃，進(jìn)行傳輸與生產(chǎn)。
本模塊具有產(chǎn)品基礎(chǔ)信息、物料清單、工藝數(shù)據(jù)三大功能。產(chǎn)品基礎(chǔ)信息包含產(chǎn)品規(guī)格信息，產(chǎn)品編碼管理；物料清單包括物料清單維護(hù)、物料清單物料查詢；工藝數(shù)據(jù)項(xiàng)包括工序管理和工藝路線。
5.5、生產(chǎn)計(jì)劃模塊
該模塊需要包括基礎(chǔ)參數(shù)、需求訂單預(yù)測(cè)、主生產(chǎn)計(jì)劃（MPS）和物料需求計(jì)劃（MRP）等項(xiàng)目組成。主生產(chǎn)計(jì)劃（MPS）項(xiàng)包括主生產(chǎn)計(jì)劃運(yùn)算和主生產(chǎn)計(jì)劃維護(hù)；物料需求計(jì)劃（MRP）包括MRP運(yùn)算、MRP維護(hù)和MRP下達(dá)等功能。通過生產(chǎn)計(jì)劃排單后，將生成生產(chǎn)工單，交給生產(chǎn)執(zhí)行模塊執(zhí)行。
5.6、生產(chǎn)執(zhí)行模塊
生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)旨在加強(qiáng)MRP計(jì)劃的執(zhí)行功能。把生產(chǎn)單通過執(zhí)行系統(tǒng)，同車間作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。下達(dá)到車間的生產(chǎn)單，自動(dòng)通過自動(dòng)化立體倉庫實(shí)時(shí)管控系統(tǒng)，下達(dá)批量出料命令，并自動(dòng)給參與生產(chǎn)的工位下發(fā)派工單，相應(yīng)工位信息終端自動(dòng)更新該派工單信息，實(shí)時(shí)顯示加工指南，生產(chǎn)進(jìn)度與所需原材料信息。
生產(chǎn)過程中，緊密結(jié)合RFID系統(tǒng)，實(shí)時(shí)跟蹤生產(chǎn)進(jìn)度，并進(jìn)行生產(chǎn)進(jìn)度管理（WIP），通過每個(gè)工位的信息終端實(shí)時(shí)采集并上傳作業(yè)時(shí)間和狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)進(jìn)度和作業(yè)狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和問題。質(zhì)檢工位可建立工序報(bào)檢單或成品報(bào)檢單，進(jìn)入質(zhì)量管理模塊，進(jìn)行質(zhì)檢工作。
5.7、生產(chǎn)看板
MES看板包括四個(gè)部分:生產(chǎn)任務(wù)看板、工位狀態(tài)看板、質(zhì)量看板。其中生產(chǎn)任務(wù)看板包括生產(chǎn)任務(wù)號(hào)、班組、線體等元素。通過該看板，我們可以及時(shí)了解生產(chǎn)任務(wù)的生產(chǎn)計(jì)劃及產(chǎn)成數(shù)量，以及生產(chǎn)節(jié)拍計(jì)時(shí)等。該看板也為生產(chǎn)的前期準(zhǔn)備提供了信息，比如當(dāng)天需要生產(chǎn)什么。質(zhì)量看板顯示設(shè)備異常和生產(chǎn)異常信息的提示。設(shè)備看板可視化的顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
5.8、報(bào)表管理
根據(jù)任務(wù)單號(hào)、工序信息、產(chǎn)品質(zhì)量，設(shè)備運(yùn)動(dòng)行情況，分析并生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)報(bào)表統(tǒng)，作為生產(chǎn)線精益生產(chǎn)、工序優(yōu)化、生產(chǎn)線平衡等提供數(shù)據(jù)報(bào)表，以便于進(jìn)行生產(chǎn)優(yōu)化及相關(guān)精益生產(chǎn)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。包含：
1、生產(chǎn)日?qǐng)?bào)表：生產(chǎn)的每日統(tǒng)計(jì)報(bào)表；
2、生產(chǎn)月報(bào)表：生產(chǎn)數(shù)據(jù)的每月統(tǒng)計(jì)報(bào)表；
3、不良品報(bào)表：分類統(tǒng)計(jì)不良品類型和數(shù)據(jù)；
4、設(shè)備運(yùn)行報(bào)表：自動(dòng)生成設(shè)備相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)報(bào)表；
5、設(shè)備運(yùn)維報(bào)表：分類展現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)維信息；
5.9、立庫實(shí)時(shí)管理
立庫實(shí)時(shí)模塊，具有以下功能：
1、管理倉庫管理，定義存儲(chǔ)區(qū)和倉位。用以下存儲(chǔ)類型來表示實(shí)際的倉庫結(jié)構(gòu):收貨區(qū)，發(fā)貨區(qū)，不良區(qū)，退貨區(qū)，等不同的區(qū)；
2、從生產(chǎn)執(zhí)行模塊獲取立體倉庫執(zhí)行命令，并下達(dá)給立體倉庫PLC，執(zhí)行原料入庫、成品出庫、移庫、原料出料、成品回庫等動(dòng)作。實(shí)時(shí)采集立體倉庫執(zhí)行過程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，包括立庫狀態(tài)、已抓取信號(hào)、已放料信號(hào)、原料入庫請(qǐng)求、成品回庫請(qǐng)求以及各種報(bào)警信號(hào)等。
3、實(shí)時(shí)顯示立體倉庫倉位庫存，實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前執(zhí)行任務(wù)及排隊(duì)任務(wù)，出入庫記錄，報(bào)警記錄等
4、倉庫看板顯示。顯示立體倉庫動(dòng)態(tài)庫存，作業(yè)狀態(tài)信息顯示，可實(shí)時(shí)顯示立體倉庫的庫存與作業(yè)信息;主要顯示信息：當(dāng)前任務(wù)單信息，庫位信息，物料名稱、物料編碼、出入庫倉位等。
環(huán)形智能制造實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),工業(yè)4.0柔性生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)平臺(tái)說明：
該方案包括上料單元（6關(guān)節(jié)）、法蘭安裝單元（直角）、視覺檢測(cè)單元（RFID）、液壓?jiǎn)卧?、分檢單元（氣動(dòng)直角）、入庫（6關(guān)節(jié)）、總控臺(tái)、MES系統(tǒng)。此布局呈口字直線型安裝，每站之間相互連接固定，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔清爽易實(shí)訓(xùn)觀察，更方便維修。本文鏈接：http://www.gmdgun.comhttp://www.gmdgun.com/rxzz/499.html
文章來源：www.gmdgun.com??? ?編輯：中人教儀廠??? ?時(shí)間：2018-05-20 08:50
常見問題：
1、如果我要購買環(huán)形智能制造實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、工業(yè)4.0柔性生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，是否有安裝、培訓(xùn)服務(wù)呢？
答：我們的設(shè)備如果沒有特別注明“不含安裝”“裸機(jī)價(jià)”“出廠”等字樣的，都是提供安裝、培訓(xùn)服務(wù)的。
2、你們的環(huán)形智能制造實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、工業(yè)4.0柔性生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)平臺(tái)是否能開增值稅專用發(fā)票？
答：可以的，我們是正規(guī)企業(yè)，并且已經(jīng)升級(jí)到一般納稅人，可以開具增值稅專用發(fā)票，如果您需要開環(huán)形智能制造實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、工業(yè)4.0柔性生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的發(fā)票，您需要提供開票資料。
3、你們的產(chǎn)品都是自己生產(chǎn)的嗎？都有什么產(chǎn)品資質(zhì)？
答：我們公司是專業(yè)生產(chǎn)教學(xué)設(shè)備的企業(yè)，完全自主生產(chǎn)，并通過了最新版ISO9001認(rèn)證，擁有多項(xiàng)專利與著作權(quán)。
* 表示必填采購：環(huán)形智能制造實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
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